SE452536B - ELECTRONIC RELE switches - Google Patents

ELECTRONIC RELE switches

Info

Publication number
SE452536B
SE452536B SE8305382A SE8305382A SE452536B SE 452536 B SE452536 B SE 452536B SE 8305382 A SE8305382 A SE 8305382A SE 8305382 A SE8305382 A SE 8305382A SE 452536 B SE452536 B SE 452536B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
signal
input
switch
terminal
oscillator
Prior art date
Application number
SE8305382A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8305382D0 (en
SE8305382L (en
Inventor
M R Benson
D W
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of SE8305382D0 publication Critical patent/SE8305382D0/en
Publication of SE8305382L publication Critical patent/SE8305382L/en
Publication of SE452536B publication Critical patent/SE452536B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2832Specific tests of electronic circuits not provided for elsewhere
    • G01R31/2836Fault-finding or characterising
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C25/00Arrangements for preventing or correcting errors; Monitoring arrangements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • H03K17/08142Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H03K17/6874Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor in a symmetrical configuration
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/941Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

452 536 - tillförlitligt isolerat från en brand i styranordningen på andra sidan väggen om ljus från elden passerade fönstret. 452 536 - reliably isolated from a fire in the control device on the other side of the wall if light from the fire passed the window.

Vid reaktorns normala funktion leder omkopplarelemen- ten kontinuerligt en stor ström till solenoider, som håller fjäderbelastade ventiler stängda. Den kontinuerliga strömmen genererar värme i omkopplarna och varje värmegrad påskyndar nedbrytningen av omkopplarna. Värmeavledning i omkopplarna skall minimeras så långt som är möjligt.During the normal operation of the reactor, the switch elements continuously lead a large current to solenoids, which keep the spring-loaded valves closed. The continuous current generates heat in the switches and each degree of heat accelerates the decomposition of the switches. Heat dissipation in the switches must be minimized as far as possible.

Omkopplarelementen som utnyttjas i reläet skall ha en kort svarstid, så att reläet kan testas noggrant. Utnytt- jandet av en konventionell helvågslikriktande diodbrygga för matning av spänning till omkopplarelementen ger en snabb diodpumptillkopplingstid, men frånkopplingstiden fördröjs medan kapacitansen i omkopplarelementen urladdas.The switch elements used in the relay must have a short response time, so that the relay can be tested thoroughly. The use of a conventional full-wave rectifying diode bridge for supplying voltage to the switch elements provides a fast diode pump switch-on time, but the switch-off time is delayed while the capacitance in the switch elements is discharged.

En tillräckligt liten läckresistans för snabb urladdning av denna kapacitans skulle avleda för mycket värme. Därför krävs en förbättrad, snabb frånkopplingskrets för spänning som tillföres via en diodbrygga.A sufficiently small leakage resistance for rapid discharge of this capacitance would dissipate too much heat. Therefore, an improved, fast disconnection circuit is required for voltage applied via a diode bridge.

Reläet skall vidare ha hög känslighet för då omkopp- laren till följd av fel ej öppnas. Kontroll av utgångskon- taktströmomkopplingen måste bibehålla isoleringen av kon- taktströmmen. Vid det kända förfarandet kopplades utgångs- ledningen till en resistansshunt över vilken spänningsfallet uppmättes för bestämning av om det förekom något strömflöde.The relay must also have a high sensitivity for when the switch is not opened due to a fault. Checking the output contact current switching must maintain the isolation of the contact current. In the known method, the output line was connected to a resistance shunt over which the voltage drop was measured to determine if there was any current flow.

Resistansshunten fördärvade isoleringen av kontaktströmmen.The resistance shunt damaged the insulation of the contact current.

Enligt vår ovan nämnda svenska patentansökan åstad- kommes en testbar optiskt isolerad styrkrets,-vilken är lämplig att utnyttjas i tillämpningar där en styrstation och en styrd anordning måste vara fysiskt isolerade från varandra. Styrkretsen är speciellt användbar i tillämpningar i vilka en anordning som skall styras måste vara fysiskt och elektriskt separerad från källan för styringångssigna- len, varvid ändå källan kontinuerligt skall kunna övervaka transmissionen, mottagningen och tillståndet för den styrda anordningen. Typiska tillämpningar innefattar styrning av på avstånd belägna elektriska anordningar i kärnkraftverk. 452 5.36 Vid en utföringsform av styrkretsen innefattar den testbara optiskt isolerade styrkretsen enligt uppfinningen första och andra fysiskt separerade enheter, av vilka den första enheten innefattar en ingångsanslutning för mottag- ning av en styrsignal, en första sändare för överföring av styrsignalen till den andra enheten, ett första avkännings- organ för övervakning av nämnda första sändare och avgiv- ning av en signal indikativ för tillståndet hos den första. sändaren, och en första mottagare för mottagning av signa- ler, medan den andra enheten innefattar en andra mottagare för mottagning av signaler från den första sändaren och ' styrning av reläorgan i beroende därav, ett andra avkännings- organ anslutet till den andra mottagaren och nämnda relä- § organ för avkänning av dessas funktion, samt en andra sän- ! dare ansluten till nämnda andra avkänningsorgan för över- föring av signaler från denna till den första mottagaren.According to our above-mentioned Swedish patent application, a testable optically isolated control circuit is provided, which is suitable for use in applications where a control station and a controlled device must be physically isolated from each other. The control circuit is particularly useful in applications in which a device to be controlled must be physically and electrically separated from the source of the control input signal, yet the source must be able to continuously monitor the transmission, reception and condition of the controlled device. Typical applications include the control of remote electrical devices in nuclear power plants. In an embodiment of the control circuit, the testable optically isolated control circuit according to the invention comprises first and second physically separated units, of which the first unit comprises an input connection for receiving a control signal, a first transmitter for transmitting the control signal to the second unit, a first sensing means for monitoring said first transmitter and emitting a signal indicative of the state of the first. the transmitter, and a first receiver for receiving signals, while the second unit comprises a second receiver for receiving signals from the first transmitter and controlling relay means depending thereon, a second sensing means connected to the second receiver and said relay- § means for sensing their function, as well as a second trans-! connected to said second sensing means for transmitting signals therefrom to the first receiver.

Den första enheten innefattar även anslutningar inkopplade för mottagning av signaler från det första avkänningsorganet och den första mottagaren. I de föredragna utföringsformerna innefattar var och en av sändarna en oscillator och åtmin- stone en logisk grind kopplad till sändaren.The first unit also comprises connections connected for receiving signals from the first sensing means and the first receiver. In the preferred embodiments, each of the transmitters comprises an oscillator and at least one logic gate connected to the transmitter.

Ett ändamål med föreliggande vidareutveckling av en sådan styrkrets är att förbättra isolation hos den optiskt styrda kretsen genom anordnandet av en ingângsfrekvensdetek- terande krets med smalt bandpass i den andra mottagaren.An object of the present further development of such a control circuit is to improve the isolation of the optically controlled circuit by arranging an input frequency detecting circuit with a narrow bandpass in the second receiver.

Ett annat ändamål är att förbättra funktionskontrollen hos ett optiskt styrt relä genom härledning av reläomkopplar- drivsignalen från en fastlåsande slingoscillator, vilken även ger en exakt alternerande kontrollsignal till en andra sändare innefattande två ljusemitterande dioder. Ännu ett ändamål är att på ett bättre isolerat sätt kontrollera strömflödet genom utgångskontakterna genom an- ordnandet av en transformator med två lindningar och genom att bringa utgångskontaktströmmen att passera genom en lind- ning för att spärra den andra lindningen, som leder en växelström till en andra sändare innefattande en trigger 452 536 " och en ljusemitterande diod.Another object is to improve the function control of an optically controlled relay by deriving the relay switch drive signal from a latch loop oscillator, which also provides an exact alternating control signal to a second transmitter comprising two light emitting diodes. Yet another object is to control in a better isolated manner the current flow through the output contacts by arranging a transformer with two windings and by causing the output contact current to pass through a winding to block the second winding, which leads one alternating current to a second transmitter comprising a trigger 452 536 "and a light emitting diode.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en styrd reläkrets, som avleder mindre värme genom utnyttjandet av en helvågsomkopplare innefattande ett flertal fälteffekttransistorer.Another object of the invention is to provide a controlled relay circuit which dissipates less heat through the use of a full wave switch comprising a plurality of field effect transistors.

Ytterligare ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en snabb frånkopplingskrets för en helvågs- omkopplare.Yet another object of the invention is to provide a fast disconnect circuit for a full wave switch.

Föreliggande uppfinning ger en förbättrad isolering, bättre prestanda och funktionskontroll hos en optiskt styrd reläomkopplare med hög ström genom anordnandet av ett av- stämt smalt ingångsbandpassfilter, en fastlåst slingoscilla- tor som påverkas av signaler som passerar ingångsfiltret och alstrar en klocksignal för att driva reläets senare steg, omkopplarelement innehållande ett flertal fälteffekt- transistorer, som avleder lite värme, en snabb frånkopp- lingskrets, som påverkas av och som påskyndar en minskning av styrspänningen till fälteffekttransistorerna, och en utgångsströmkontrollerande transformator, som mättas till följd av utgångsströmflödet och kopplar från klocksignalen till en ljusemitterande diod i den andra sändaren, som för- blir frånkopplad under det att utgångsström flyter.The present invention provides improved isolation, better performance and function control of a high current optically controlled relay switch by providing a tuned narrow input bandpass filter, a locked loop oscillator affected by signals passing the input filter and later generating a clock signal to drive the relay. stage, switching elements containing a plurality of field power transistors which dissipate some heat, a fast disconnection circuit which is actuated by and which accelerates a reduction of the control voltage to the field power transistors, and an output current controlling transformer which is saturated due to the output current a light emitting diode in the other transmitter, which remains disconnected while the output current flows.

Andra ändamål, egenskaper och fördelar med upp- finningen framgår av följande beskrivning med referens till ritningarna.Other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings.

Fig. 1 är ett förenklat blockschema över den andra mottagaren i utföringsformen enligt föreliggande uppfinning, visande hur fig. 2, 3 och 4 är sammankopplade.Fig. 1 is a simplified block diagram of the second receiver in the embodiment of the present invention, showing how Figs. 2, 3 and 4 are interconnected.

Fig. 2 illustrerar schematiskt frekvensdetekterings- kretsen och transformatorns isoleringskrets i den andra mottagaren.Fig. 2 schematically illustrates the frequency detection circuit and the isolation circuit of the transformer in the second receiver.

Fig. 3 illustrerar schematiskt de isolerade omkopp- larelementen i den andra mottagaren.Fig. 3 schematically illustrates the insulated switch elements in the second receiver.

Fig. 4 illustrerar schematiskt effektmatningen och _ den isolerade strömavkännande transformatorn i den andra mottagaren. 5 452 536 Fig. 5 illustrerar placeringen av kretskorten i ett kärnreaktorsystem för möjliggörandet av diskreta test av enheterna utan nödsituationsnedkoppling och efter ett matningsbortfall orsakande snabbstopp för hela systemet.Fig. 4 schematically illustrates the power supply and the isolated current sensing transformer in the second receiver. Fig. 5 illustrates the placement of the circuit boards in a nuclear reactor system to enable discrete testing of the units without emergency shutdown and after a power failure causing a quick stop to the entire system.

Fig. 6 illustrerar förhållandet mellan de första och andra enheterna i systemet-enligt vår tidigare svenska patentansökan.Fig. 6 illustrates the relationship between the first and second units in the system - according to our previous Swedish patent application.

Såsom visas allmänt i fig. 6 innefattar uppfinningen enligt vår tidigare ansökan en första enhet 110, en andra enhet 140 och organ 130 för kommunikation mellan de båda enheterna. Vid en föredragen utföringsform är enheterna 110 och 140 fysiskt och elektriskt separerade från var- andra och kopplade till varandra med utnyttjande av optisk teknik. Såsom visas innefattar varje enhet 110 eller 140 en övre funktionsdel 110a eller 140a som, vilket kommer att beskrivas nedan, utnyttjas för styrning av den önskade anordningen, och en nedre testdel 110b eller 140b, vilken övervakar funktionen hos funktionsdelen för att säkerställa att önskade styrsignaler överföres och mottages och den styrda anordningen styrs på korrekt sätt.As shown generally in Fig. 6, the invention according to our previous application comprises a first unit 110, a second unit 140 and means 130 for communication between the two units. In a preferred embodiment, the units 110 and 140 are physically and electrically separated from each other and connected to each other using optical technology. As shown, each unit 110 or 140 includes an upper function portion 110a or 140a which, as will be described below, is used to control the desired device, and a lower test portion 110b or 140b, which monitors the operation of the function portion to ensure that desired control signals are transmitted. and received and the controlled device is controlled correctly.

Funktionsdelen hos enheten 110 innefattar en anslut- ning 111, till vilken den önskade styringångssignalen till- föres. Styringångssignalen alstras med utnyttjande av en I i sig känd anordning, vilken ej visas i fig. 6. Exempelvis kan kända avkännare detektera temperatur eller andra önskade parametrar och tillföra lämpliga styrinsignaler på ledningen 111 för reglering av tillståndet hos en styranord- ning som är kopplad till ledningar 152 och 1É3 i enheten 140. Varje önskad filtrering, fördröjning eller förstärk- ning av styringângssignalen utföres av en enhet 114 innan styringångssignalen tillföres den första anslutningen hos en NAND-grind 116. En oscillator 112 är kopplad till den andra anslutningen hos NAND-grinden 116 och utsignalen från grinden 116 är kopplad till en första sändare 117. Då kopp7 lingen 130 mellan ingângsenheten 110 och utgàngsenheten 140 vid den föredragna utföringsformen är optisk har oscilla- torn 112 en pulsfrekvens på 100 kHz för att eliminera even- 452 536 6 tuell interferens med vanliga ljuskällor med frekvensen 60 Hz. Signalen på 100 kHz från oscillatorn 112, som kopp- las till styringången 111 via grinden 116, bringar den ljusemitterande dioden i den första sändaren 117 att avge pulser vid denna frekvens och dessa pulser detekteras av en fotodiod i en mottagare 144 i enheten 140.The functional part of the unit 110 comprises a connection 111, to which the desired control input signal is applied. The control input signal is generated using a device known per se, which is not shown in Fig. 6. For example, known sensors can detect temperature or other desired parameters and supply suitable control input signals on the line 111 for controlling the state of a control device connected to lines 152 and 1E3 in the unit 140. Any desired filtering, delay or amplification of the control input signal is performed by a unit 114 before the control input signal is applied to the first connection of a NAND gate 116. An oscillator 112 is connected to the second connection of the NAND gate. 116 and the output signal from gate 116 is coupled to a first transmitter 117. When the coupling 130 between the input unit 110 and the output unit 140 in the preferred embodiment is optical, the oscillator 112 has a pulse frequency of 100 kHz to eliminate any interference. with standard light sources with a frequency of 60 Hz. The 100 kHz signal from the oscillator 112, which is coupled to the control input 111 via the gate 116, causes the light emitting diode in the first transmitter 117 to emit pulses at this frequency and these pulses are detected by a photodiode in a receiver 144 in the unit 140.

Dä enheterna 110 och 140 vid den föredragna utfö- ringsformen utnyttjas tillsammans med styrsystem i ett kärnkraftverk kan en relativt tjock vägg av stål, betong eller annat ogenomträngligt material vara anordnad mellan Å 1 enheterna 110 och 140. Överföring av ljus genom en sådan vägg med bibehållande av dess isolering uppnås medelst en lins 131, ett kvartsrör 136 och en andra lins 137. Vid installationer där sådan rigorös isolering ej krävs kan _ givetvis överföringen mellan den första sändaren 117 och É mottagaren 144 ske med utnyttjande av annan känd teknik. ' Mottagaren 144 är via en kondensator 145 kapacitivt kopplad till en förstärkare 147. Härigenom erhålles i prak- tiken en filtrerad, återtriggbar vippa. Kondensatorn 145 begränsar bandbredden hos den överförda signalen för att avvisa brus med frekvensen 60 Hz och även brus vid högre frekvenser.When the units 110 and 140 in the preferred embodiment are used together with control systems in a nuclear power plant, a relatively thick wall of steel, concrete or other impermeable material may be arranged between the Å 1 units 110 and 140. Transmission of light through such a wall with retention of its isolation is achieved by means of a lens 131, a quartz tube 136 and a second lens 137. In installations where such rigorous isolation is not required, the transmission between the first transmitter 117 and the receiver 144 can of course take place using other known technology. The receiver 144 is capacitively connected via a capacitor 145 to an amplifier 147. As a result, a filtered, retriggeable flip-flop is thus obtained. Capacitor 145 limits the bandwidth of the transmitted signal to repel noise at a frequency of 60 Hz and also noise at higher frequencies.

Så länge ljuspulser korsar den optiska gränsen 130 till utgångsenheten 140 kommer denna vippsektion att bi- behålla en belastningsaktiverande likströmssignal. Den belastningsaktiverande signalen driver ett relä 148 för - styrning av en anordning som är ansluten till ledningarna 152 och 153. En överbelastningsskyddande diod 150 är lämpligen inkopplad i reläet 148.As long as light pulses cross the optical boundary 130 of the output unit 140, this flip-flop section will maintain a load-activating DC signal. The load activating signal drives a relay 148 for controlling a device connected to the lines 152 and 153. An overload protection diode 150 is suitably connected to the relay 148.

För att tillförsäkra bästa möjliga tillförlitlighet hos enheternas 110 och 140 funktionsdelar övervakas dessas tillstånd kontinuerligt av enheternas 110 och 140 test- delar 110b resp. 140b. En ledning 118 i enheten 110a är inkopplad för att kontinuerligt mottaga utsignalerna från grinden 116 som driver sändaren 117. Denna ledning är via ett motstånd 119 och en inverterare 120 kopplad till an- 7 452 536 slutningen 121. Anslutningen 121 kommer att ständigt till- handahålla en signal som är komplementär relativt utsigna- len från grinden 116. Anslutningen 121 kan vara kopplad till andra kända övervakningskretsar, som kan utnyttjas för aktivering av ett alarm, aktivering av ett redundant styrsystem eller genomföra andra kända funktioner om styrinsignalen som tillföres anslutningen 111 och den in- verterade sändarpulssignalen på anslutningen 121 skulle ha felaktiga faser relativt varandra.In order to ensure the best possible reliability of the functional parts of the units 110 and 140, their condition is continuously monitored by the test parts 110b and 110b of the units 110 and 140, respectively. 140b. A line 118 in the unit 110a is connected to continuously receive the output signals from the gate 116 which drives the transmitter 117. This line is connected via a resistor 119 and an inverter 120 to the terminal 121. The terminal 121 will constantly provide a signal complementary to the output signal from gate 116. The terminal 121 may be connected to other known monitoring circuits, which may be used to activate an alarm, activate a redundant control system or perform other known functions on the control signal supplied to the terminal 111 and the the inverted transmitter pulse signal on terminal 121 would have faulty phases relative to each other.

En avgrening i form av en ledning 157 är anordnad mellan förstärkaren 147 och reläet 148. Denna ledning är via ett motstånd 159 kopplad till en anslutning hos en NAND-grind 164. Grindens 164 anslutning är förbunden med en oscillator 142, vilken drivs av en på avstånd belägen effektmatning 143. Utsignalen från grinden 164 driver en ljusemitterande diod 165a i en andra sändare 165.A branch in the form of a line 157 is arranged between the amplifier 147 and the relay 148. This line is connected via a resistor 159 to a connection of a NAND gate 164. The connection of the gate 164 is connected to an oscillator 142, which is driven by an on remote power supply 143. The output of gate 164 drives a light emitting diode 165a in a second transmitter 165.

En andra avledning 156, typiskt en spole med ett enda varv, är anordnad i reläet 148 för att medge konti- nuerlig övervakning av dettas tillstànd. Denna avledning är via ett motstånd 160 kopplad till en anslutning hos en NAND-grind 163. Grindens 163 andra anslutning är förbunden med oscillatorn 142 och driver en andra ljusemitterande diod 165b i sändaren 165.A second lead 156, typically a single revolution coil, is provided in the relay 148 to allow continuous monitoring of its condition. This lead is connected via a resistor 160 to a terminal of a NAND gate 163. The second terminal of the gate 163 is connected to the oscillator 142 and drives a second light emitting diode 165b in the transmitter 165.

På samma sätt som beskrivits i samband med sändaren 117 alstrar sändaren 165 signaler som detekteras av en mot- tagare 122. Ljusutsignalen från den ljusemitterande dioden som är kopplad till grinden 164 överföres via_en lins 138, ett kvartsrör 134 och en lins 132 till en fotodiod ansluten till en ledning 123. På liknande sätt överföres utsignalen från grinden 163 via en lins 139, ett kvartsrör 135 och mottages den via en lins 133, varvid den styr en fotodiod ansluten till en ledning 124. Kondensatorer 125 och 126 är kopplade till ledningar 123 och 124 för àstadkommande av samma funktion som den ovan beskrivna kondensatorn 145.In the same manner as described in connection with the transmitter 117, the transmitter 165 generates signals detected by a receiver 122. The light output signal from the light emitting diode connected to the gate 164 is transmitted via a lens 138, a quartz tube 134 and a lens 132 to a photodiode connected to a line 123. Similarly, the output signal from gate 163 is transmitted via a lens 139, a quartz tube 135 and received via a lens 133, controlling a photodiode connected to a line 124. Capacitors 125 and 126 are connected to lines 123 and 124 to provide the same function as the capacitor 145 described above.

Utsignalerna från mottagaren 122 är sedan via kon- densatorerna 125 och 126 kapacitivt kopplade till förstär- 452 536 s kare 127 och 128, vilka i sin tur styr noder 115 och 129.The output signals from the receiver 122 are then capacitively connected via the capacitors 125 and 126 to amplifiers 452 536, amplifiers 127 and 128, which in turn control nodes 115 and 129.

Signalen som tillföres noden 129 indikerar korrekt mot- tagning av den överförda styrsignalen, medan signalen som tillföras noden 115 indikerar korrekt funktion hos reläet 148. Noderna 115 och 129 kan vara anslutna till en övervakningsutrustning lik den som är kopplad till noden 21.The signal applied to the node 129 indicates the correct reception of the transmitted control signal, while the signal applied to the node 115 indicates the correct operation of the relay 148. The nodes 115 and 129 may be connected to a monitoring equipment similar to that connected to the node 21.

Tabell 1 nedan illustrerar funktionen hos enheterna 110 och 140.Table 1 below illustrates the operation of units 110 and 140.

TABELL 1 INGÅNGSENHET 110 UTGÅNGSENHET 140 Ljuspuls- Grindavkänning Strömavkänning Styringång 111 sändare 117 Diod 165a Diod 165b "FRÅN" Inget ljus Inget ljus Ljuspuls- ^ transmission "TILL" Ljuspuls- Ljuspuls- Inget ljus transmission transmission En speciell fördel är att man kan verifiera korrekt funktion hos enheterna 110 och 140 och mellanliggande linser och rör 130 genom aktivering av styrsignalen 111 under korta tidsintervall av storleksordningen millisekunder utan akti- vering av den styrda anordningen. Då en sådan test genomföres skall samtliga utgångar 121, 129 och 115 hos testkretsen i enheten 110b ändra tillstånd under denna tid, varvid dock genom lämplig styrning av pulsvaraktigheten den styrda an- ordningen med dess vanligen relativt sett större massa ej kommer att ändra tillstånd. Enligt uppfinningen åstadkommas således ett fysiskt isolerat styrsystem med högre tillför- litlighet hos vilket samtliga delar kontinuerligt övervakas för säkerställande av korrekt funktion. Styrsystemet medger 9 452 536 on-line test av dess funktion.TABLE 1 INPUT UNIT 110 OUTPUT UNIT 140 Light pulse gate sensing Current sensing Control input 111 transmitter 117 Diode 165a Diode 165b "OFF" No light No light Light pulse ^ transmission "ON" Light pulse- Light pulse- No light transmission transmission A special advantage is that a specific advantage is of the units 110 and 140 and intermediate lenses and tubes 130 by activating the control signal 111 for short time intervals of the order of milliseconds without activating the controlled device. When such a test is performed, all outputs 121, 129 and 115 of the test circuit in the unit 110b shall change state during this time, however, by appropriate control of the pulse duration the controlled device with its usually relatively larger mass will not change state. According to the invention, a physically isolated control system is thus provided with higher reliability, in which all parts are continuously monitored to ensure correct function. The control system allows 9,452,536 on-line tests of its function.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett isolerat relä 10, vilket representerar en förbättring av den andra mottagaren 140. Reläet 10 sluter en omkopplare 60 för till- förande av en ström representerande effekten 2000 W till en solenoid 99, vilken påverkar en ventil, ej visad, i en tryckluftdriven styrstavdrivenhet i en reaktor, ej visad.The present invention relates to an insulated relay 10, which represents an improvement of the second receiver 140. The relay 10 closes a switch 60 for supplying a current representing the power 2000 W to a solenoid 99, which actuates a valve, not shown. in a pneumatic control rod drive unit in a reactor, not shown.

Då det är önskvärt att driva reaktorn med styrstavarna ut- dragna ur härden slutes omkopplaren 60 för matning av växel- ström till solenoiden 99 och övervinna en fjäder, ej visad, för att hålla ventilen stängd. Dä ett nödläge kräver infö- ring av en styrstav i reaktorhärden eller om någon annan typ av fel uppträder i reaktorns skyddssystem skall kontak- terna öppna för att avbryta strömmen till solenoiderna och medge de fjäderbelastade ventilerna att släppa fram tryck- luft och driva in styrstavarna i härden.When it is desired to drive the reactor with the control rods pulled out of the core, the switch 60 for supplying alternating current to the solenoid 99 is closed and overcomes a spring, not shown, to keep the valve closed. When an emergency requires the insertion of a control rod into the reactor core or if any other type of fault occurs in the reactor protection system, the contacts must open to interrupt the power to the solenoids and allow the spring-loaded valves to release compressed air and drive the control rods into the hearth.

Det finns tvâ reläomkopplare 10 som tillför ström till var och en av två solenoider, som styr respektive ventil i tryckluftledningen till en enda styrstav. Före- liggande uppfinning hänför sig till varje sådant relä 10. Åtminstone två och som mest tre omkopplarkontakter måste öppnas samtidigt för att avbryta strömmen till de båda solenoiderna och frige båda ventilerna. De fyra omkopplarna styrs individuellt av fyra separata delar av reaktorutrust- ningen. Förutom att ge extra säkerhet medger reläredundans att reläerna kan testas individuellt utan att frige tryck- luft och nödstoppa reaktorn. Varje relä skall vara så väl isolerat som möjligt från dess styrdel och styranordningen 110 och endast kommunicera med mycket specifika optiska signaler 13, 28 och 96.There are two relay switches 10 which supply power to each of two solenoids, which control each valve in the compressed air line to a single control rod. The present invention relates to each such relay 10. At least two and at most three switch contacts must be opened simultaneously to cut off the power to the two solenoids and release both valves. The four switches are individually controlled by four separate parts of the reactor equipment. In addition to providing extra safety, relay redundancy allows the relays to be tested individually without releasing compressed air and stopping the reactor in an emergency. Each relay should be as well insulated as possible from its control part and the control device 110 and communicate only with very specific optical signals 13, 28 and 96.

I fig. 2, 3 och 4 är värdena för samtliga kapacitan- ser uttryckta i mikrofarad och värdena för alla resistanser i ohm, varvid samtliga motstånds effektvärde är 0,250 W om ej annat anges. Med referens till fig. 2 är reläomkopplaren 10 anordnad på ett kretskort isolerad från sin styrdel och från enheten 110 medelst en betongvägg 11 i omrâdet 130 u 452 536 10 enligt fig. 6 med ett glas- eller kvartsfönster 136, genom vilket en ljuspulssignal 13 passerar. Pulsen mottages av en ljuskänslig transistor 14, vilken ersätter mottagaren 144 enligt fig. 6. Transistorn 14 alstrar en ström med signalens 13 frekvens i emitterledningen 76. En avstämd krets 77 innefattar en spole 15, företrädesvis med induk- tansvärdet 620 PH, en kondensator 16, företrädesvis med ett kapacitansvärde på 3900 pF, och en spänningsmatning på 5 V. Kretsen 77 har en karakteristisk frekvens på 100 kHz. En 100 kHz puls på ledningen 76 till transistorns 17 bas i kretsen 77 ger upphov till en ström genom transis- torns 17 kollektor, som ger resonans med spolen 15 och kon- densatorn 16 och alstrar en förstärkt 100 kHz signal på en ledning 18. Den avstämda kretsen 77 har mycket låg förstärk- ning vid 60 Hz, som representerar det mest vanliga bakgrunds- bruset, och ingen likströmsförstärkning. Kondensatorn 19, företrädesvis på 0,001 FF, blockerar den likström som skulle flyta genom spolen 15 under icke-resonansintervall.In Figs. 2, 3 and 4, the values for all capacitances are expressed in microfarads and the values for all resistances in ohms, the power value of all resistors being 0.250 W unless otherwise stated. With reference to Fig. 2, the relay switch 10 is arranged on a circuit board isolated from its control part and from the unit 110 by means of a concrete wall 11 in the area 130 u 452 536 10 according to Fig. 6 with a glass or quartz window 136, through which a light pulse signal 13 passes . The pulse is received by a light-sensitive transistor 14, which replaces the receiver 144 according to Fig. 6. The transistor 14 generates a current with the frequency of the signal 13 in the emitter line 76. A tuned circuit 77 comprises a coil 15, preferably with the inductance value 620 PH, a capacitor 16 , preferably with a capacitance value of 3900 pF, and a voltage supply of 5 V. The circuit 77 has a characteristic frequency of 100 kHz. A 100 kHz pulse on line 76 to the base of transistor 17 in circuit 77 gives rise to a current through the collector of transistor 17, which resonates with coil 15 and capacitor 16 and generates an amplified 100 kHz signal on line 18. tuned circuit 77 has very low gain at 60 Hz, which represents the most common background noise, and no DC gain. Capacitor 19, preferably at 0.001 FF, blocks the direct current that would flow through coil 15 during non-resonant intervals.

Oscillatorn 20 utgöres av en faslåst slingtonavkodare av standardtyp, som låser vid insignaler på 100 kHz, avvisar signaler som varierar mer än 7% och ger en 100 kHz klock- signal vid sin utgång 21. Då oscillatorn 20 är låst vid 100 kHz alstrar den en digital låg signal och då den ej är låst en digital hög signal vid dess utgång 22. De digitala signalerna bringas passera genom en inverterande Schmitt- trigger 23 till en ledning 24, medan den oscillerande signa- len på ledningen 21 bringas passera genom en nivåskiftare 25 till en ledning 26, varvid ledningarna 24 och 26 utgör ingångarna till en NAND-grind 27, som alstrar en annan 100 kHz signal vid sin utgång 28. Signalen på ledningen 28 förstärks och inverteras av en förstärkare 29. Effekten av anordningarna 23, 25, 27 och 29 är således att förstärka, invertera och forma den signal på 100 kHz som via en led- ning 30 tillföres baserna hos komplementära bipolära tran- sistorer 31 och 32. Transistorn 31 förstärker högspännings- partierna hos den oscillerande signalen, medan transistorn 11 452 536 32 förstärker lågspänningspartierna under alstrande av en oscillerande signal förstärkt till 12 V vid en ingång 33 hos en transformator 34. En kondensator 87, företrädesvis på 0,1 PF, eliminerar den likspänning som införes av form- ningsförstärkarna. Transformatorn 34 är en "hackare" med ett spolförhàllande på 1:1:1 och alstrar en annan 12 V oscillerande signal mellan transformatorns utgångsledningar 35 och 36. Jordfel i ingångsledningen 33 isoleras av trans- formatorn.The oscillator 20 consists of a phase-locked sling decoder of the standard type, which locks at input signals of 100 kHz, rejects signals varying more than 7% and gives a 100 kHz clock signal at its output 21. When the oscillator 20 is locked at 100 kHz, it generates a digital low signal and when it is not locked a digital high signal at its output 22. The digital signals are passed through an inverting Schmitt trigger 23 to a line 24, while the oscillating signal on the line 21 is passed through a level switch 25 to a line 26, the lines 24 and 26 being the inputs to a NAND gate 27, which generates another 100 kHz signal at its output 28. The signal on the line 28 is amplified and inverted by an amplifier 29. The power of the devices 23, 25, 27 and 29 are thus to amplify, invert and shape the 100 kHz signal which is applied via a line 30 to the bases of complementary bipolar transistors 31 and 32. The transistor 31 amplifies the high voltage portions of the oscillating signal, while the transistor 11 452 536 32 amplifies the low voltage portions while generating an oscillating signal amplified to 12 V at an input 33 of a transformer 34. A capacitor 87, preferably of 0.1 PF, eliminates the direct voltage introduced by form the amplifiers. The transformer 34 is a "hacker" with a coil ratio of 1: 1: 1 and generates another 12 V oscillating signal between the transformer's output lines 35 and 36. Ground faults in the input line 33 are isolated by the transformer.

En diod 37 som emitterar infrarött ljus utsänder ljuspulser 38 representerande transformatorns 34 utsignal.An diode 37 which emits infrared light emits light pulses 38 representing the output signal of the transformer 34.

Dioden 37 är analog med men ej densamma som dioden 165a i fig. 6. En ljuspuls 38 på 100 kHz från dioden 37 verifierar att en korrekt insignal på 100 kHz har mottagits och bringats passera av den avstämda kretsen 77, de förstärkande och formande anordningarna 23, 25, 27, 29, 31 och 32 och den isolerande transformatorn 34. Signalen 38 överföres genom ett fönster 112, fig. 6. Dioden 88 skyddar den ljusemitte- rande dioden 37 då polariteten hos transformatorns utsignal reverseras.The diode 37 is analogous to but not the same as the diode 165a in Fig. 6. A light pulse 38 of 100 kHz from the diode 37 verifies that a correct input signal of 100 kHz has been received and passed by the tuned circuit 77, the amplifying and shaping devices 23. , 25, 27, 29, 31 and 32 and the isolating transformer 34. The signal 38 is transmitted through a window 112, Fig. 6. The diode 88 protects the light emitting diode 37 when the polarity of the output signal of the transformer is reversed.

Växelströmmen på 12 V mellan ledningarna 35 och 36 tillföres en helvågslikriktardiodbrygga 40, som innefattar dioder 41 och 42, vilka har sina katoder förbundna med en ledning 50, samt dioder 43 och 44, vilka har sina anoder förbundna med en ledning 51. Växelströmssignalen på 12 V mellan ledningarna 35 och 36 reduceras således motsvarande två diodspänningsfall och likriktas för alstring av en positiv likspänning på 10,6 V på en ledning 60 och en iso- lerad jordpotential på en ledning 51.The AC current of 12 V between lines 35 and 36 is applied to a full wave rectifier diode bridge 40, which comprises diodes 41 and 42, which have their cathodes connected to a line 50, and diodes 43 and 44, which have their anodes connected to a line 51. The AC signal of 12 V between lines 35 and 36 is thus reduced corresponding to two diode voltage drops and is rectified to generate a positive DC voltage of 10.6 V on a line 60 and an isolated ground potential on a line 51.

Med referens till fig. 3 utgör den positiva spänning- en på 10,6 V på ledningen 50 tillkopplingsspänningen på en ledning 58 för ett arrangemang 60 med fälteffekttransistorer.With reference to Fig. 3, the positive voltage of 10.6 V on line 50 constitutes the switching voltage on a line 58 for an arrangement 60 with field effect transistors.

Arrangemanget 60 innefattar två rader 61-64 och 67-70 av fälteffekttransistorer med N-kanaler, varvid transistorerna i varje rad är inbördes parallellkopplade. Internt har varje transistor katoden hos en diod 72 kopplad till dess 452 536 12 kollektorelektrod och anoden till dess källelektrod. Vid den föredragna utföringsformen utgöres transistor/diod- kombinationen av en s.k. "Hexfet", som tillverkas av International Rectifier Company. Samtliga fälteffekttran- sistorer 60 har sina grindelektroder anslutna, företrädes- vis via ett respektive motstånd 59 på 200 ohm, till en ledning 58 och sina källelektroder anslutna till en isole- rad jordförbindning 66. Nämnda transistor/diod-kombinationer 60 kopplas till så snabbt, att då de är inkopplade parallellt dessas differentialtillkopplingsspänning orsakar oscilla- tioner hos källelektrodanslutningarna 71 och 65. Motstånden 59 bildar parasitiska svängningsundertryckare, som förhind- rar denna svängning. Källelektroderna hos fälteffekttran- sistorerna 61-64 är sammankopplade vid omkopplarkontakt- punkten 65 och källelektroderna hos fälteffekttransistorerna 67-70 är sammankopplade med en ledning 71, vilken är kopplad till en omkopplarkontakt 75 via en strömkännande transforma- tor 80, som kommer att beskrivas. En spänning på ledningen 58 som överstiger +6 V bringar fälteffekttransistorernas grindelektroder att inta ett ledande tillstånd, vilket kompletterar en krets mellan omkopplarkontakterna 65 och 75. Kontakterna motsvarar anslutningarna 152 och 153 i fig. 6. Dioden 57 (fig. 2) mellan ledningen 58 och en isolerad, gemensam jord 51 förhindrar överdrivna spänningstransienter som skulle kunna skada fälteffekttransistorernas grindelek- troder. Ström som flyter genom kontakterna matar en solenoid 99 (fig. 1) för att hålla de fjäderbelastade ventilerna, ej visade, tillslutna i tryckluftledningarna. ~ Ett avbrott i den optiska ingångssignalen på 100 kHz till fototransistorn 14 avbryter spänningen på ledningen 58, varvid fälteffekttransistorerna slutar leda medförande att strömmen genom kontakterna 65 och 75 upphör. Det är önskvärt att fälteffekttransistorerna 60 stoppar strömflödet genom kontakterna 65 och 75 så snabbt som möjligt. Varje grind har en signifikant kapacitans, som måste urladdas för frånkopp- ling av fälteffekttransistorn och detta sker medelst en 13 452 536 läckresistans 48 och frånkopplingskrets 49 i fig. 2. Så snart transformatorn 34 upphör att alstra ström mellan ledningarna 50 och 51 börjar ett motstånd 48, företrädes- vis på 10 kohm, att urladda kapacitansen hos ledningen 50. Det positiva strömflödet i ledningen 50 till ledningen 58 sker genom en diod 52. Då spänningen på ledningen 50 och basledningen 53 hos en transistor 55 är approximativt 0,7 V under spänningen på ledningen 58 börjar transistorn 55 att leda genom dess emitter 54 och kollektor 56 till jord och snabbt urladda den i grindanslutningsledningen 58 kvarvarande laddningen på approximativt 32000 pF för frånkoppling av utgångsanordningar 60.The arrangement 60 comprises two rows 61-64 and 67-70 of field effect transistors with N-channels, the transistors in each row being interconnected in parallel. Internally, each transistor has the cathode of a diode 72 connected to its collector electrode and the anode to its source electrode. In the preferred embodiment, the transistor / diode combination consists of a so-called "Hexfet", manufactured by International Rectifier Company. All field effect transistors 60 have their gate electrodes connected, preferably via a respective resistor 59 of 200 ohms, to a lead 58 and their source electrodes connected to an insulated ground connection 66. Said transistor / diode combinations 60 are connected so quickly, that when they are connected in parallel their differential connection voltage causes oscillations of the source electrode connections 71 and 65. The resistors 59 form parasitic oscillation suppressors, which prevent this oscillation. The source electrodes of the field effect transistors 61-64 are connected at the switch contact point 65 and the source electrodes of the field effect transistors 67-70 are connected to a line 71 which is connected to a switch contact 75 via a current sensing transformer 80, which will be described. A voltage on line 58 exceeding +6 V causes the gate electrodes of the field effect transistors to assume a conductive state, which complements a circuit between switch contacts 65 and 75. The contacts correspond to terminals 152 and 153 in Fig. 6. Diode 57 (Fig. 2) between line 58 and an insulated common ground 51 prevents excessive voltage transients that could damage the gate electrodes of the field effect transistors. Current flowing through the contacts feeds a solenoid 99 (Fig. 1) to keep the spring-loaded valves, not shown, closed in the compressed air lines. An interruption in the optical input signal of 100 kHz to the phototransistor 14 interrupts the voltage on the line 58, whereby the field effect transistors stop conducting causing the current through the contacts 65 and 75 to cease. It is desirable that the field effect transistors 60 stop the current flow through the contacts 65 and 75 as quickly as possible. Each gate has a significant capacitance which must be discharged to disconnect the field effect transistor and this is done by means of a leakage resistor 48 and disconnection circuit 49 in Fig. 2. As soon as the transformer 34 ceases to generate current between the lines 50 and 51 a resistor begins 48, preferably of 10 kohm, to discharge the capacitance of line 50. The positive current flow in line 50 to line 58 occurs through a diode 52. When the voltage on line 50 and the base line 53 of a transistor 55 is approximately 0.7 V below voltage on line 58, transistor 55 begins to conduct through its emitter 54 and collector 56 to ground and rapidly discharges the charge remaining in gate gate 58 to approximately 32,000 pF to disconnect output devices 60.

Dioder 95 utgöres av motkopplade zenerdioder med en genombrottsspänning på ca. 300 V. Dessa dioder förhind- rar den induktiva stöten från solenoiderna att nå märk- spänningen 400 V för fälteffekttransistor/diod-kombinationer- na. Dioderna 95 motsvarar dioden 150 i fig. 6.Diodes 95 consist of coupled zener diodes with a breakdown voltage of approx. 300 V. These diodes prevent the inductive shock from the solenoids from reaching the rated voltage 400 V for the field effect transistor / diode combinations. The diodes 95 correspond to the diode 150 in Fig. 6.

Med referens till fig. 4 så sker verifiering av att fälteffekttransistorerna 60 har slutat att leda medelst den strömkännande transformatorn 80, som har en liten kärna med kvadratisk slingkarakteristik. Ledningen 71 är ansluten till en utgàngskontakt 75 via en första lindning 73 med tre varv i transformatorn 80. Den normala strömmen genom solenoiden på 2000 W eller varje ström över 5 A mättar transformatorn 80 och hindrar den från att arbeta som en transformator. En lindning 82 är via en kondensator 83 på företrädesvis 0,10 pF och ett motstånd 84 på företrädesvis 10 kohm ansluten till den 100 kHz klocksignalledningen 26 från nivåskiftaren 25 i fig. 2. Då transformatorn 80 är mättad representerar lindningen 82 en mycket låg impedans hos ingångsledningen 85 och spänningen på 100 kHz från lindningen 82 representerar ej en logisk "1" för en komp- lementär MOS-grind 91. Så länge ström flyter genom kontak- terna 65 och 75 erhålles ej någon utsignal från grinden 91. Då strömmen genom kontakterna och genom lindningen 73 upphör börjar transformatorn 80 att arbeta som en transfor- 452 536 14 mator med en hög impediv induktans, varvid spänningen på ledningarna 85 och 90 ökar och grinden 91 börjar att låta 100 kHz signalen från ledningen 85 att passera. Nämnda 100 kHz signal på triggerutgångsledníngen 92 förstärks och inverteras av en inverterare 93 och aktiverar en ljus- emitterande diod 94. Ljuspulser 96 från dioden 94 visar att kretsen mellan kontakterna har brutits. Ljussignalerna överföres genom ett tredje glasfönster 136 (fig. 6) åter till styranordningen, så att enheten 110 kan indikera öpp- ning av omkopplarkontakterna. Den ljusemitterande dioden 94 är analog med dioden 165b i fig. 6. Utsändning av ljus från dioden 94 medan en 100 kHz signal överföres till dioden 14 (fig. 2), indikerar en felfunktion hos kortet.With reference to Fig. 4, verification takes place that the field effect transistors 60 have stopped conducting by means of the current-sensing transformer 80, which has a small core with a square loop characteristic. The line 71 is connected to an output contact 75 via a first winding 73 with three turns in the transformer 80. The normal current through the solenoid of 2000 W or each current above 5 A saturates the transformer 80 and prevents it from working as a transformer. A winding 82 is connected via a capacitor 83 of preferably 0.10 pF and a resistor 84 of preferably 10 kohm to the 100 kHz clock signal line 26 from the level shifter 25 in Fig. 2. When the transformer 80 is saturated, the winding 82 represents a very low impedance of the input line 85 and the voltage of 100 kHz from the winding 82 do not represent a logic "1" for a complementary MOS gate 91. As long as current flows through the contacts 65 and 75 no output signal is obtained from the gate 91. When the current through the contacts and through winding 73 ceases, transformer 80 begins to operate as a transformer with a high impedance inductance, increasing the voltage on lines 85 and 90 and gate 91 starting to allow the 100 kHz signal from line 85 to pass. The 100 kHz signal on the trigger output line 92 is amplified and inverted by an inverter 93 and activates a light emitting diode 94. Light pulses 96 from the diode 94 indicate that the circuit between the contacts has been broken. The light signals are transmitted through a third glass window 136 (Fig. 6) back to the control device, so that the unit 110 can indicate the opening of the switch contacts. The light emitting diode 94 is analogous to the diode 165b in Fig. 6. Transmission of light from the diode 94 while a 100 kHz signal is transmitted to the diode 14 (Fig. 2) indicates a malfunction of the card.

Avsaknaden av ljusutsändning från dioden 94 då någon signal 13 ej sänds till dioden 14 indikerar likaså en felfunktion.The lack of light emission from diode 94 when no signal 13 is transmitted to diode 14 also indicates a malfunction.

Ovan har en föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivits, vilken utföringsform endast är avsedd att illu- strera uppfinningen och ej begränsa denna. Det framstår som självklart för fackmannen inom området att olika modifika- tioner kan utföras av systemet utan avsteg från uppfinnings- tanken. Exempelvis kan radiosignaler eller andra medel ut- nyttjas för att kommunicera mellan de tvâ fysiskt separerade É enheterna. Uppfinningens omfattning definieras av efter- följande patentkrav.A preferred embodiment of the invention has been described above, which embodiment is only intended to illustrate the invention and not to limit it. It seems obvious to those skilled in the art that various modifications may be made to the system without departing from the spirit of the invention. For example, radio signals or other means can be used to communicate between the two physically separated É units. The scope of the invention is defined by the following claims.

Claims (4)

452 Söó 15 Patentkrav452 Söó 15 Patentkrav 1. Elektronisk reläomkopplare av det slag som styrs av en exakt alternerande optisk ingångssignal (13) från och avger mottagnings- och funktionsverifierande optiska utgångssignaler (38, 96) till en styranordning (110), från vilken nämnda reläomkopplare i övrigt är isolerad till den grad som överhuvudtaget är praktiskt möjligt, vilken omkopplare har isolerade jordanslutningar (51: 66) och helvàgslikriktande organ (40) för att likrikta nämnda alternerande signal till en omkopplarkontaktstyrspänning, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en ingångs- frekvensdetekterande krets (97), omkopplarelement (60) innefattande ett första och ett andra flertal fälteffekt- transistoranordningar av s.k. hexfet-typ (61-64; 67-70) med kollektorelektrodledningar anslutna till första resp. andra punkter (65: 71), källelektrodledningar anslutna till en av nämnda isolerade jordanslutningar (66) och grindelektrodledningar anslutna (via 58) till nämnda lik- riktarorgan (40), en snabb frånkopplarkrets (49) inkopplad mellan nämnda likriktarorgan (40) och nämnda grindelektrod- ledningar, samt funktionsverifierande organ innefattande en^strömkännande transformator (80) med tvâ lindningar (73, 82), av vilka lindningar en första (73) är inkopplad i serie mellan nämnda första och andra punkter och den andra (82) är inkopplad i serie mellan en av nämnda isole- rade jordanslutningar och nämnda ingângsfilter, varigenom ström i den första lindningen (73) styr spänningen i den andra lindningen (82) och nämnda spänning styr nämnda funktionsverifierande optiska signal.An electronic relay switch of the type controlled by a precisely alternating optical input signal (13) from and outputs reception and function verifying optical output signals (38, 96) to a control device (110), from which said relay switch is otherwise isolated to the degree which switch is practically possible, which switch has insulated earth connections (51: 66) and full-way rectifying means (40) for rectifying said alternating signal to a switch contact control voltage, characterized in that it comprises an input frequency detecting circuit (97), switching element (97) 60) comprising a first and a second plurality of field effect transistor devices of so-called hexfet type (61-64; 67-70) with collector electrode leads connected to first resp. second points (65: 71), source electrode leads connected to one of said insulated ground terminals (66) and gate lead leads connected (via 58) to said rectifier means (40), a quick disconnect circuit (49) connected between said rectifier means (40) and said rectifier gate electrode leads, and function verifying means comprising a current sensing transformer (80) with two windings (73, 82), of which windings a first (73) is connected in series between said first and second points and the second (82) is connected in series between one of said insulated ground connections and said input filter, whereby current in the first winding (73) controls the voltage in the second winding (82) and said voltage controls said function verifying optical signal. 2. Omkopplare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frånkopplarkrets (49) innefattar en bipolär transistor (55) av NPN-typ med en kollektorelektrod (56) ansluten till en av nämnda jordanslutningar (52) och en baselektrod (53) och en emitterelektrod (54) båda inkopplade 452 536 16 mellan nämnda grindelektroder (via 58) och nämnda lik- riktarorgan (40), och att nämnda frånkopplarkrets (49) dessutom innefattar en diod (52) med en katod kopplad till nämnda emitter (54) och en anod kopplad till nämnda bas (53).Switch according to claim 1, characterized in that said switch circuit (49) comprises an NPN-type bipolar transistor (55) with a collector electrode (56) connected to one of said ground terminals (52) and a base electrode (53) and an emitter electrode (54) both connected between said gate electrodes (via 58) and said rectifier means (40), and said disconnector circuit (49) further comprising a diode (52) having a cathode connected to said emitter (54) and an anode connected to said base (53). 3. '3. Omkopplare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frekvensdetekterande krets (97) innefattar ett avstämt smalt ingångsbandpassfilter (77) som inne- fattar en elektrisk signalingångsanslutning (76). en ut- gångsanslutning (18), en positiv spänningsmatningsanslut- ning, en jordanslutning, en bipolär transistor (17) av NPN-typ med en emitter kopplad till nämnda jordanslutning, en bas kopplad till nämnda ingångsanslutning (76) och en kollektor kopplad till nämnda utgângsanslutning (18), samt ett induktanskapacitansnät (15, 16) inkopplat parallellt mellan nämnda spänningsmatningsanslutning och nämnda kollektor, vilken induktans (15) och kapacitans (16) tillsammans har en karakteristisk frekvens pâ approxi- mativt 100 kHz, varigenom en 100 kHz signal vid nämnda ingångsanslutning (76) bringar nämnda transistdr (17) att arbeta i beroende av nämnda nät för alstring av en 100 kHz signal vid nämnda utgångsanslutning (18).3. '3. A switch according to claim 1, characterized in that said frequency detecting circuit (97) comprises a tuned narrow input bandpass filter (77) comprising an electrical signal input terminal (76). an output terminal (18), a positive voltage supply terminal, a ground terminal, an NPN-type bipolar transistor (17) having an emitter connected to said ground terminal, a base connected to said input terminal (76) and a collector connected to said ground terminal. output terminal (18), and an inductance capacitance network (15, 16) connected in parallel between said voltage supply terminal and said collector, which inductance (15) and capacitance (16) together have a characteristic frequency of approximately 100 kHz, whereby a 100 kHz signal at said input terminal (76) causes said transistor (17) to operate in dependence on said network to generate a 100 kHz signal at said output terminal (18). 4. Omkopplare enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frekvensdetekterande krets (97) dessutom innefattar en oscillatoringâng kopplad till utgàngsanslut- ningen (18) hos nämnda avstämda krets (15, 16), en digital oscillatorutgångsanslutning (22), en oscillatorklockutgångs- anslutning (21), och en faslåsande slingoscillator (20), vilken låser på en 100 kHz signal vid oscillatorns (20) in- gång och avvisar signaler som varierar mer än 7% från 100 kHz, alstrar logiska signaler med hög och låg nivå vid nämnda digitala utgångsanslutning (22) indikativa för huruvida nämnda oscillator (20) är låst eller ej, och då den är låst alstrar en 100 kHz signal vid nämnda klock- utgângsanslutning (21).A switch according to claim 3, characterized in that said frequency detecting circuit (97) further comprises an oscillator input coupled to the output terminal (18) of said tuned circuit (15, 16), a digital oscillator output terminal (22), an oscillator clock output. connection (21), and a phase-locked loop oscillator (20), which locks on a 100 kHz signal at the input of the oscillator (20) and rejects signals varying more than 7% from 100 kHz, generates high and low level logic signals at said digital output terminal (22) indicative of whether said oscillator (20) is locked or not, and when locked generates a 100 kHz signal at said clock output terminal (21).
SE8305382A 1982-11-15 1983-09-30 ELECTRONIC RELE switches SE452536B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/442,395 US4495655A (en) 1982-07-27 1982-11-15 Testable optically isolated control circuit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8305382D0 SE8305382D0 (en) 1983-09-30
SE8305382L SE8305382L (en) 1984-05-16
SE452536B true SE452536B (en) 1987-11-30

Family

ID=23756644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8305382A SE452536B (en) 1982-11-15 1983-09-30 ELECTRONIC RELE switches

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4495655A (en)
JP (1) JPS59112398A (en)
KR (1) KR840006858A (en)
DE (1) DE3340611C2 (en)
ES (1) ES8608189A1 (en)
IT (1) IT1167584B (en)
SE (1) SE452536B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4717913A (en) * 1985-08-29 1988-01-05 Johnson Service Company Data telemetry system using diffused infrared light
US5138475A (en) * 1990-03-26 1992-08-11 At&T Bell Laboratories Dc-coupled optical data link utilizing differential transmission
DE69909620T2 (en) * 1998-05-20 2004-04-15 The Foxboro Co., Foxboro SELF-CHECKING OUTPUT MODULE
US20060196095A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Alice Flannigan Framing system and method thereof
CN103513193A (en) * 2012-06-27 2014-01-15 海洋王(东莞)照明科技有限公司 Switch impact test circuit
CN107272813B (en) * 2017-05-15 2018-11-09 南京昶达新材料技术有限公司 A kind of switching signal input circuit
US10685800B2 (en) 2018-06-18 2020-06-16 Edward W. Anderson Testable sealed relay and self-diagnosing relay
US11211421B2 (en) * 2019-01-23 2021-12-28 Omnivision Technologies, Inc. Sensor comprising gate modulation with inductor to form a resonant circuit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5243089A (en) * 1975-10-03 1977-04-04 Hitachi Ltd Trouble diagnosis process in the remote supervisory control system
JPS5652947A (en) * 1979-10-05 1981-05-12 Hitachi Ltd Signal transmitter and receiver
US4408131A (en) * 1981-09-21 1983-10-04 Westinghouse Electric Corp. Optically isolated solid state relay
US4438356A (en) * 1982-03-24 1984-03-20 International Rectifier Corporation Solid state relay circuit employing MOSFET power switching devices

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59112398A (en) 1984-06-28
DE3340611A1 (en) 1984-05-24
SE8305382D0 (en) 1983-09-30
IT1167584B (en) 1987-05-13
DE3340611C2 (en) 1984-12-13
ES527252A0 (en) 1986-06-01
KR840006858A (en) 1984-12-03
ES8608189A1 (en) 1986-06-01
IT8323709A0 (en) 1983-11-15
US4495655A (en) 1985-01-22
SE8305382L (en) 1984-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11681310B2 (en) System and method for arc detection and intervention in solar energy systems
AU2017221132B2 (en) Fault current limiter and method thereof
US4322769A (en) Electric switch operation monitoring circuitry
US5325062A (en) Apparatus and method for detection of latent faults in redundant systems
US4390870A (en) Interface circuit for brush wear indicator application
US4363030A (en) Fail-safe instrument system
SE452536B (en) ELECTRONIC RELE switches
JPWO2005039069A1 (en) Communication circuit for equipment
US4536617A (en) Remotely-activated switching apparatus
US4558182A (en) Remotely-activated switching apparatus
US4573040A (en) Fail-safe instrument system
TW201806276A (en) Fault current limiter and method thereof
KR200200399Y1 (en) Error detector of lamp control circuit
KR101224523B1 (en) Sensing circuit for mailfunction of data line of multi-drop communication circuit
US3683362A (en) Protective relay using an indicator and alarm circuit
JP4317590B2 (en) Circuit arrangement and method for uninterruptible generator testing
CN106200508B (en) Chain protection control circuit
US2764753A (en) Carrier failure alarm circuit
EP0202767B1 (en) Symmetrical fault current detector
JP2005165815A (en) Separation circuit for explosion protection
EP2237644B1 (en) Monitoring unit for a high-power LED, and signaling device
CN216927048U (en) Short open circuit detection protection circuit
JP2000173383A (en) Load driving circuit
CN114362092A (en) Load short-circuit protection circuit and electronic equipment
SU982120A1 (en) Electric circuit for evaluating and signalling disconnection or battery capacity loss asstandby source from supplied device

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8305382-7

Effective date: 19890426

Format of ref document f/p: F